戴慶龍

（梅縣建筑設計院有限公司，廣東 梅縣 514011）

1 結(jié)構設計的基本方法

1.1 結(jié)構平面圖

在繪制結(jié)構平面布置圖前有個問題需要說明一下，就是要不要輸入結(jié)構軟件進行建模的問題。當建筑地處抗震設防烈度為6度區(qū)時（建造于Ⅳ類場地上較高的高層建筑除外），根據(jù)建筑抗震設計規(guī)范，是可以不用進行截面抗震驗算但應符合有關的抗震措施要求。那么對于砌體結(jié)構來講如果時間不是很充足的話應該可以不用在軟件中建模的，直接設計即可，但要注意受壓和局部受壓的問題。必要時進行人工復核。對于局部受壓的防御措施是要按規(guī)定對梁下設梁墊以及設置構造柱等措施。如果時間不是很緊張的話建議還是輸入建模較好，有一個便利就是可以利用軟件來進行荷載導算。另外當建筑地處抗震設防烈度為7度及以上時我的觀點是必須要輸入軟件建模計算的，繪制結(jié)構平面圖時如果沒有建模的話就可以直接在建筑的條件圖上來繪制結(jié)構圖了，這一步必不可少的是刪除建筑圖中對結(jié)構來講沒有用的部分，簡單快捷的方法是利用軟件的圖層功能，直接凍結(jié)相關的層。然后再建立新的結(jié)構圖層：圈梁層，構造柱層、梁層、文字層、板鋼筋層等等。這樣做的目的是提高繪圖效率，方便在不同結(jié)構平面圖間的拷貝移動和刪除。

1.2 屋頂（面）結(jié)構圖

當建筑是坡屋面時，結(jié)構的處理方式有兩種：梁板式及折板式。梁板式適用于建筑平面不規(guī)整，板跨度較大，屋面坡度及屋脊線轉(zhuǎn)折復雜的坡屋面。反之，則適用折板式。兩種形式的板均為偏心受拉構件。板配筋時應有部分或全部的板負筋拉通以抵抗拉力。板厚基于構造需要一般不宜小于120厚。此外梁板的折角處鋼筋的布置應有大樣示意圖。至于坡屋面板的平面畫法，建議采用剖面示意圖加大樣詳圖的表示方法（實踐證明此方法便于施工人員正確理解圖紙）。

1.3 大樣詳圖

大樣詳圖的繪制可以在建筑詳圖的基礎上直接繪制，前提是建筑詳圖的準確無誤。也可以在以前做過的詳圖的基礎上來局部改進繪制。要注意的是在保持建筑外形的前提下盡量的使結(jié)構受力和理和施工方便。在標高和外形尺寸上一定要和建筑專業(yè)協(xié)調(diào)一致。需要提醒的是建筑標高和結(jié)構標高的關系要搞清楚。該減的減，不該減的就不要減。

1.4 樓梯

樓梯梯板要注意撓度的控制，梯梁要注意的是梁下凈高要滿足建筑的要求，梯梁的位置盡量使上下樓層的位置統(tǒng)一。局部不合適處可以采用折板樓梯。折板樓梯鋼筋在內(nèi)折角處要斷開分別錨固防止局部的應力集中。閣樓層處的樓梯由于有分戶墻的存在要設置抬墻梁。注意梁下的凈空要求，并要注意梯板寬度的問題。首段梯板的基礎應注意基礎的沉降問題，必要時應設梯梁。

1.5 基礎

基礎要注意混凝土的標號選擇應符合結(jié)構耐久性的要求。（通常情況下可采用C25）基礎的配筋應滿足最小配筋率的要求（施工圖審查中心重點審查部位）。條基交接部位的鋼筋設置應有詳圖或選用標準圖。條基交叉處的基底面積不可重復利用，應注意調(diào)整基礎寬度。局部墻體中有局部的較大荷載時也要調(diào)整基礎的寬度（因軟件計算的是墻下的平均軸力）?；A圖中的構造柱，當定位不明確時應給與準確定位。

2 概念設計

所謂的概念設計一般指不經(jīng)數(shù)值計算，尤其在一些難以作出精確理性分析或在規(guī)范中難以規(guī)定的問題中，依據(jù)整體結(jié)構體系與分體系之間的力學關系、結(jié)構破壞機理、震害、試驗現(xiàn)象和工程經(jīng)驗所獲得的基本設計原則和設計思想，從整體的角度來確定建筑結(jié)構的總體布置和抗震細部措施的宏觀控制。運用概念性近似估算方法，可以在建筑設計的方案階段迅速、有效地對結(jié)構體系進行構思、比較與選擇，易于手算。所得方案往往概念清晰、定性正確，避免后期設計階段一些不必要的繁瑣運算，具有較好的的經(jīng)濟可靠性能。同時，也是判斷計算機內(nèi)力分析輸出數(shù)據(jù)可靠與否的主要依據(jù)。

比如，有的設計人員用多、高層結(jié)構三維空間分析程序來計算底層框架，還人為的布置一些抗震墻，即不能滿足樓層間的合理剛度比，也不能正確地反映底層框架在地震時受力狀態(tài)。問題在于結(jié)構概念不明確，沒考慮這兩種結(jié)構體系的差異。軟件的選擇和使用不當，造成危害是不容忽視的。美國一些著名學者和專家曾警告工業(yè)界：“誤用計算機造成結(jié)構破壞而引起災難只是一個時間的問題?！比欢苊膺@種情況，概念設計的思想不妨是個好方法。

運用概念設計的思想，也使得結(jié)構設計的思路得到了拓寬。傳統(tǒng)的結(jié)構計算理論的研究和結(jié)構設計似乎只關注如何提高結(jié)構抗力，以至混凝土的等級越用越高，配筋量越來越大，造價越來越高。結(jié)構工程師往往只注意到不超過最大配筋率，結(jié)果肥梁、胖柱、深基礎處處可見。以抗震設計為例，一般是根據(jù)初定的尺寸、砼等級算出結(jié)構的剛度，再由結(jié)構剛度算出地震力，然后算配筋。但是大家知道，結(jié)構剛度越大，地震作用效應越大，配筋越多，剛度越大，地震力就越強。這樣為抵御地震而配的鋼筋，增加了結(jié)構的剛度，反而使地震作用效應增強。其實，為什么不考慮降低作用效應呢？目前在抗震設計中，隔震消能的研究就是一個很好的例子。隔震消能的一般作法是在基礎與主體之間設柔性隔震層；加設消能支撐（類似于阻尼器的裝置）；有的在建筑物頂部裝一個“反擺”，地震時它的位移方向與建筑物頂部的位移相反，從對建筑物的振動加大阻尼作用，降低加速度，減少建筑物的位移，來降低地震作用效應。合理設計可降低地震作用效應達60%，并提高屋內(nèi)物品的安全性。這一研究在國內(nèi)外正廣泛地深入展開。在日本，研究成果已經(jīng)廣泛應用于實際工程中，取得良好的經(jīng)濟、適用效果。而我國由于經(jīng)濟、技術和人們認識的限制，在工程界還未被廣泛地應用。

同時，在目前建筑結(jié)構抗震鑒定及加固中，概念設計的思想也應得到延伸。在1976年唐山地震中，天津市加固的2萬間民房無一倒塌，但天津第二毛紡廠三層的框架廠房，卻因偏重于傳統(tǒng)構部件的加固，忽視結(jié)構總體抗震性能的判斷，造成不合理的加固使抗震薄弱層轉(zhuǎn)移，仍然倒塌。

概念設計的思想被越來越多的結(jié)構工程師所接受，并將在結(jié)構設計中發(fā)揮越來越大的作用。然而現(xiàn)在的高校教學中，往往只重視單獨構件和孤立的分體系的力學概念講解。尤其在專業(yè)課教學中，單項計算練習居多，綜合練習偏少，并著重體現(xiàn)在考題中，使得相當部分學生養(yǎng)成只知套用公式解題的習慣。而且近年來強調(diào)計算機應用教育，比如，畢業(yè)設計用結(jié)構設計軟件計算、出圖。但由于計算機設計過程的屏蔽，手算過程訓練程度的削弱，造成學生產(chǎn)生一定依賴性，結(jié)果綜合運用能力下降，整體結(jié)構體系概念模糊。這些對于培養(yǎng)具有創(chuàng)造力、未來的工程師是相當不利的。

3 結(jié)束語

結(jié)構設計是個系統(tǒng)的，全面的工作。需要扎實的理論知識功底，靈活創(chuàng)新的思維和嚴肅認真負責的工作態(tài)度。千里之行始于足下，設計人員要從一個個基本的構件算起，做到知其所以然，深刻理解規(guī)范和規(guī)程的含義，并密切配合其它專業(yè)來進行設計。在工作中應事無巨細，應善于反思和總結(jié)工作中的經(jīng)驗和教訓。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活水平的提高，對建筑結(jié)構設計也提出了更高的要求。發(fā)展先進計算理論，加強計算機的應用，加快新型高強、輕質(zhì)、環(huán)保建材的研究與應用，使建筑結(jié)構設計更加安全、適用、可靠、經(jīng)濟是當務之急。其中，打破建筑結(jié)構設計中的墨守成規(guī)，充分發(fā)揮結(jié)構工程師的創(chuàng)新能力，是相當必要的。因為他們是結(jié)構設計革命的推動者和執(zhí)行者。這則需要工程界和教育界進行共同的努力。推廣概念設計思想是一種有效的辦法。

[1]高立人.王躍.結(jié)構設計的新思路—概念設計.工業(yè)建筑.1999（1）

[2]戴國瑩.李德虎.建筑結(jié)構抗震鑒定及加固的若干問題.建筑結(jié)構.1999（4）

[3]林同炎.S.D.思多臺斯伯利.結(jié)構概念和體系.中國建筑工業(yè)出版社